光伏逆变器与太阳能控制器知识整理——课件(中文)

• 二 电源适配器 • 1.作用：将交流电转换为直流电，即AC • 2.设计原理：
DC
• （1） （2） （3） （4） • 三 负载类型 • 直流负载 • 根据电压 阻性负载 • 交流负载 • 感性负载：电机转动带动，如空调
• （一）定义 • 逆变器，英文inverter，是一种电源转换装置，可将12V或 24V的直流电转换成230V、50Hz交流电或其它类型的交流电。 它输出的交流电可用于各类设备最大限度地满足移动供电场所 或无电地区用户对交流电源的需要。 • （二）作用 • 将直流电转换为交流电即DC→AC • （三）应用 • 无市电区域，移动场所，太阳能风能等新能源领域 • （四）工作原理
产品知识
-逆变器和控制器
制 作 人 ： 爱 庞 德 曾 文 辉
一 电源
• 常见的电源是干电池(直流电)与家用的110V-220V 交流电 源。 电源自“磁生电”原理，由水力、风力、海潮、水 坝水压差、太阳能等可再生能源，及烧煤炭、油渣等产生 电力来源。 • （一）直流电（DC）和交流电（AC) • 1.直流电 • 电流的流向始终不变。两点之间的电势不随时间的改变而 改变。如图1.1 • u/I • • • 0 T • 图1.1 说明：直流电可储存但不便于运输！
太阳能板 控制器 蓄电池
灯泡
（一）太阳能板 1.作用：将太阳能（光能和热能）转换为电能（直流电）。 2.工作原理：太阳能板中中和的正负离子在太阳光照下分离。 3.现状：价格昂贵，转换效率低。 （二）电池 1.作用：存储放电（直流电） 2.分类：铅酸电池和锂电池等 （三）电池组 1.单元：2V , 6V , 12V 2.组成形式：串联和并联。串联增加电压，电容不变；并联 电压不变，电容增加一倍。 • 3.串联和并联必须遵循-----同种品牌，容量相同，新旧程度一 样。 • • • • • • • • • •
• 2.根据逆变器应用的领域不同，可有多种逆变器即运用在哪 个领域就叫那个领域的逆变器，如车载逆变器。 • 3.根据逆变器的功能不同，可分为纯逆变功能的逆变器，带 充电功能的逆变器和带UPS功能的逆变器
• 4.根据逆变器的设计方案不同，可将其分为高频逆变器和 工频逆变器。 • （1）高频的设计原理
四 逆变器
• （五）分类 • 1.根据逆变器输出波形的不同，可分为纯正弦波逆变器和修 正弦波逆变器。
纯正弦波逆变器
产品造价相对较高 电路复杂 修正弦波逆变器 价格相对较低 电路简单
输出波形对负载没有损害
带载能相对较强 适于阻性负载和小功率感性负载
输出波形对负载有损害
带载能力差 适用于小型数码电子产品
• 4.TPI系类实物图
• （四）PPI系类（高频纯正弦波逆变器） • 1.产品概述 这是一款使用方便，操作简单，高转换效率，完善的保 护功能的高品质纯正弦波逆变器，广泛的适用于能源系统和 家庭工业车船系统等。 • 2.功耗：逆变器自身的损耗，即逆变器没有工作时消耗的功 率。 功耗=输出的功率/输入的功率。例： U1=12V U2=220V I1=50A I2=2A P1=U1I1=600W P2=440W 功耗=P2/P1=440/600
控制器
蓄电池
逆变器
AC输出
• 1.2.2市电互补离网系统 • 市电优先（AC first)和逆变优先（DC first）
• A.市电优先(AC first)
AC输入 Stabilizer ATS AC输出 太阳能板
• • 说明：市电优先时，市电供电的 同时给蓄电池充电。
controller
充电/逆变
• 3.PI-75W的参数
• 4.PI系类实物图
• （六）MPPT太阳能控制器 • 1.MPPT与PWM的区别
比较项目 MPPT DC→DC 时刻追踪太阳能板的最大功率 PWM
（1）功能 （2）转换效率 （3）充电方式
DC→DC 50％ 恒压CV
12V/24V48VMAX20V /40V/80V， 96VMAX192 铅酸电池
BAT
• B.逆变优先(DC first)
AC输入 Stabilizer
ATS AC输出 太阳能板
• • 说明这种状况下， 市电不给蓄电池充电
controller BAT
逆变
七 移动电源
• （一）工作原理图 •
蓄电池
＋
逆变器
=
交流电输出
• （二）应用：适用于各行各业
• 1.在线式互动UPS • 当市电断电时，电池经逆变器转换为交流电给负载供 电，切换时间为4ms. • AVR 220V ATS AC输入 180V AC输出
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• 3.XD系类的通用参数（详见产品规格书）
• 4.举例 XD-500VA的参数
• 5.XD系类实物图
• （二）XDC系类（太阳能工频控制逆变一体机） • 1.产品的概述 • 太阳能控制器+XD系类逆变器，内置太阳能充电控制器，市电充电控 制器，AVR稳压器，工频纯正弦波逆变器，产品模式块组成，维护简 单，质量稳定，带载能力强等特点，应用于家庭工业市电互补和离网 发电系统。 • 2.产品的显著特点 • （1） 安装简易，只需连接太阳能板和电池就可组成太阳能发电系统 • （2） CPU管理，智能控制，模式块组成 • （3） LED，LCD显示，可以直观的显示各类参数 • （4） 外置电瓶，可扩充的后备时间 • （5） 抗负载能力强，带载能力强，可以带动所有负载 • （6 ）产品质量稳定，寿命长，维护简单 • （7） 完善的保护功能 • （8） 通过认证 • （9） 保修期为2年，免费终身技术维护
• 4.产品的通用参数
• 5.举例 PPI-300W的参数
• 6.PPI系类实物图
• (五）PI系类（修正弦波逆变器） • 1.产品概述 修正弦波逆变器具有质量稳定，转换效率高，全新材 料，足够功率等优点，广泛的应用于车船，能源，家庭电 源系统等。 • 2.产品的显著特征 • （1） 采用高频设计方案，转换效率高 • （2） 采用的是全新电子材料，金属板面，修正弦波输出 • （3） 体积小，重量轻，便于携带 • （4） 5V USB输出 • （5） 具有过压、欠压、过载、短路、电路反接等保护功 能 • （6） 通过认证 • （7） 保修期1年
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3.产品的显著特征 （1 ）DSP控制，纯正弦波输出 （2） 采用SPWM变频启动技术，带载能力强 （3） 可选的AC输出接口（有美规，澳规，欧规和万能型 接口等） （4） 采用进口原器件，如IR管，红宝石容器等 （5） 转换效率高，功耗小 （6） 12V的可加远程遥控装置，24V/48V的不可以 （7） 完善的保护功能：过压/欠压/过载/短路/过温保护 （8） 通过认证 （9） 保修期2年，提供终身的技术支持
MPPT 20%
PWM 80%
3.目前公司的MPPT型号
（1） MPPT Smart1：DC12V/24V/48V自动识别40A 50A （2）MPPT Smart1：DC12V/24V/48V/96V自动识别20A （3）MPPT Smart2：DC12V/24V/48V自动识别20A 25A （4） MPPT Smart2：DC12V/24V/48V自动识别40A 50A 60A 30A 30A 60A
• （2）工频的设计原理
• （3）高频逆变器和工频逆变器的比较
高频逆变器
体积小 重量轻 转换效率相对高 带载能力相对弱
工频逆变器
体积大 重量重 转换效率相对低 带载能力相对强 抗恶劣环境能力强，寿命长
五 控制器
• （一）定义 • 太阳能控制器应用于太阳能光伏系统中，它全称太阳 能充放电控制器，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工 作，是光伏系统中非常重要的组件。使整个太阳能光伏系 统高效，安全的运作。 • （二）作用 • 科学有效的给蓄电池充电，有效的保护蓄电池放电。 我司的控制器有MPPT第一代（只有充电功能）和MPPT 第二代（有充电和放电功能） •
六 太阳能系统（PV system)
• （四）太阳能系统 • 1.1并网发电系统 • 逆变器
太阳能板
并网 含MPPT功能
卖电
电表
买电
电力公司
• • • •
• 1.2离网发电系统 • 1.2.1纯离网系统
太阳能板
说明：并网即时太阳能发电后将电卖给国家， 家庭 家庭则向国家买电。 其中无蓄电池，所以在电力公司不提供电时，家庭是处于无电状态。 并网成本高，适用于政府有支持的地方。
95％-99％
三个充电阶段 （恒流CC、恒压CV、浮充CF） 12V/24V/48VMAX150V, 96VMAX300V 自选4类常用电池并且可以定义为 其他类型的电池充电
（4）PV输入电压范围
（5）电池类型

（6）通讯方式
（7）价格 （8）其他
Y
相对贵 Y
N（无CPU,无芯片）
相对便宜 N
2.市场背景
十 几种主要系类逆变器/控制器的介绍
• • • （一）XD系类（工频纯正弦波逆变器） 1.产品的介绍 这是一款具有AVR稳压.逆变.充电.UPS功能的工频纯正弦波逆变器，具有质量稳 定.抗载能力强.抗恶劣环境强.寿命长等显著优点，广泛应用于工业.家庭.能源系 统等。 2.产品的特征 （1）CPU管理，智能控制，模式块组成（有充电.逆变.控制.显示模块） （2）纯正弦波输出，THD≤3% （3）LCD显示，可以直观的显示各个参数，如输入电压/输出电压/输出频率/电 瓶容量/负载状况/状态信息 （4）外置电瓶，可扩充的后备时间 （5）抗负载能力强，可以带动阻性负载和感性负载 （6）产品质量稳定，故障率低，寿命长 （7）完善的保护功能：输出过载/输出短路/电瓶反接/输入过高/输入低压/过热保 护 （8）通过CE，ROHS,FCC,CCC认证 （9）二年保修期，提供终身技术支持
• 2.交流电(AC) • （1）定义：电流的方向大小会随时间的改变而改变。 • （2）两种波形的交流电：纯正弦波（如图2.1和2.2）和修正弦波（如 图2.3） • U/I U/I U/I
•
0 T 0 T 0 T
图2.1
图2.2
图2.3
（3）中国提供的电压U有效=220V，频率f=50HZ, 日本.美国.台湾等地的电压U=110V，频率f=60HZ/50H （4） 交流电中的单相与三相 单相：火线，零线，地线（防漏）各一根，输出电压为220V 三相：火线三根，零线和地线（防漏）各一根，输出电压为380V （5）P损=I2R 电流越大，耗损越大。
• 3.产品的通用参数
• 4.举例 XDC-500VA的参数
• 5.XDC系类实物图
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（三）TPI系类（高频纯正弦波逆变充电一体机） 1.产品的概述 采用世界领先技术，具有高转换效率，低空耗，带载能力强，充电电流可调，充电 功率大等优点，是太阳能风能发电系统和工业家庭车船备用电源系统的最佳选择。 三大功能：逆变，充电，UPS功能 两大模式：正常工作模式和睡眠模式。正常工作模式：即无论有没有带负载，TPI 都正常工作；睡眠模式：当负载小于30W时TPI自动关机，当负载大于30W时， TPI自动打开。 2.产品的显著特征 （1）CPU管理，智能控制，模块式组成 （2）高转换效率，转换效率在87%～98%之间，低空耗，在睡眠状态时，损耗在 1W-6W之间 （3）可为不同类型的电池充电，如密封式铅酸电池，开放式铅酸电池，胶体电池 等 （4）采用智能充电的方式，并且充电电流可调，如12V的可调整到最达电流70A （5）带载能力强，可带动各种负载，如水泵，空调，冰箱等感性负载，1000W的 TPI可以带动1P的空调，2000W的TPI可以带动2P的空调。 （6）LED,LCD显示，可以直观的显示机器的全部运行参数 （7）完善的保护功能：超载，短路，过载等保护功能 （8）通过认证 （9）保修期为2年，提供终身的技术支持 （10）变压器用全新的电子材料，全铜的 3.产品参数：（详见规格书）
电池
逆变/充电
八 应急电源
• 2.在线式UPS（零切换）
AC输入 ～ /— —/～ AC输出
电池
九 逆变器选择
• • • • • • 1.修正弦波逆变器和纯正弦波逆变器 2.不同功率的逆变器。功率能体现逆变器的带载能力 3.高频逆变器和工频逆变器 4.DC输入、AC输出、频率不同的逆变器 5.不同功能的逆变器 6.应用于不同领域的逆变器